Question

（2009?南京一模）發(fā)光二極管是目前很多用電器指示燈的電子元件，在電路中的符號(hào)是“”只有當(dāng)電流從標(biāo)有“+”號(hào)的一端流入，從標(biāo)有“一”號(hào)的一端流出時(shí)，它才能發(fā)光．這時(shí)可將它視為一個(gè)純電阻．如圖1為某廠家提供的某種型號(hào)發(fā)光二極管的伏安特性曲線．
①已知該型號(hào)的發(fā)光二極管的正常工作屯壓為2 0V．若用電動(dòng)勢(shì)為6.0V，內(nèi)阻可以忽略不計(jì)的直流電源供電，為使該二極管正常工作，需要在電源和二極管之間串聯(lián)一只阻值為

200

Ω的定值電阻．
②已知該型號(hào)的發(fā)光二極管允許通過的最大電流為56mA，請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這種元件的伏安特性曲線與廠家提供的數(shù)據(jù)是否一致．可選用的器材有：
待測(cè)發(fā)光二極管；
直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4.5V，內(nèi)阻可以忽略不計(jì)）；
滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為20Ω）；
電壓表V₁（量程10V，內(nèi)阻約50kΩ）；
電壓表V₂（量程5V，內(nèi)阻約20kΩ）；
電流表A₁（量程100mA，內(nèi)阻約50Ω）；
電流表A₂（量程60mA，內(nèi)阻約100Ω）；
電鍵S、導(dǎo)線若干；
為準(zhǔn)確、方便地進(jìn)行檢測(cè)，電壓表應(yīng)選用

V₂

，電流表應(yīng)選用

A₂

（填字母符號(hào)）
⑧畫出利用②中器材設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖．

④按照正確的電路囹連接圖2中的實(shí)物圖，要求使滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)流過二極管的電流增大．

Answer 1

分析：①根據(jù)發(fā)光二極管正常發(fā)光時(shí)的電壓得出電流的大小，結(jié)合閉合電路歐姆定律求出定值電阻的大�。�
②根據(jù)器材選擇的原則，精確、安全，來確定電壓表和電流表的量程．
③因?yàn)殡妷汉碗娏餍鑿牧汩_始測(cè)起，則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，根據(jù)二極管的電阻大小確定電流表的內(nèi)外接．
④根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖．

解答：解：①發(fā)光二極管的正常工作電壓為2 0V．則此時(shí)的電流為0.02A，則串聯(lián)的定值電阻R=

E-U

I

=

6-2

0.02

Ω=200Ω．
②因?yàn)榘l(fā)光二極管允許通過的最大電流為56mA，所以電流表選擇A₂誤差較小，根據(jù)圖1知，二極管兩端的電壓在最大電流時(shí)，電壓小于4V，所以電壓表選擇V₂誤差較�。�
③因?yàn)殡妷汉碗娏餍鑿牧汩_始測(cè)起，則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法；二極管的電阻大約為

2

0.02

Ω=100Ω，遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，屬于小電阻，所以電流表采用外接法．電路圖如圖所示．
④根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)二極管兩端的電壓增大．如圖所示．
故答案為：①200Ω；                            
②V₂；A₂
③如圖所示

④

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握器材選取的原則，以及知道滑動(dòng)變阻器分壓式接法和限流式接法的區(qū)別，電流表內(nèi)外接的區(qū)別．